Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Использование сульфамата железа (II) в технологических целях





На противоточном контакторе при концентрации сульфамата железа в водной фазе 0,02 – 0,04 М получены коэффициенты разделения плутония и урана соответственно равные DF Pu = 104 и DF U = 106.

Следует отметить, что расчетные значения коэффициента разделения плутония не соответствуют экспериментальным; это относится не только к сульфамату железа, но и ко всем другим восстановителям, применяемым на производстве. Теоретически, коэффициент разделения плутония DF Pu должен достигать величины 109, однако, на практике DF Pu = 104. На рисунке 2 представлены типичные данные по распределению плутония в реэкстракционной секции миниатюрного смесителя-отстойника.


а – секция подпитки растворителем; б – секция реэкстракции плутония;
1 – органическая фаза; 2 – водная фаза

Рисунок 2 – Типичное распределение плутония в контакторе восстановительной реэкстракции [1]

Замечено, что величина коэффициента разделения плутония DF Pu на 11-й ступени, расположенной около подачи питающего раствора, составляет ~ 10 и затем снижается при переходе к ступени выхода продукта (1-я ступень). Такие данные получены при использовании в качестве восстановителя урана (IV) на центрифужных контакторах при температуре 30 – 350С. Причины падения DF Pu по аппарату до конца не выяснены, но можно сказать, что они могут вызываться:

- реакциями с химическими примесями, комплексующими плутоний (IV) в органической фазе;

- наличием в небольших количествах плутония (VI);

- побочными реакциями, например, с азотистой кислотой и т.д.

На графике распределения плутония в органической фазе по ступеням контактора при реэкстракции (рисунок 2) видно выравнивание концентраций плутония на последних нескольких ступенях (1–3). Это наводит на мысль, что лимитирование величины коэффициента разделения плутония DF Pu вызывается факторами, изложенными либо в первом, либо во втором пункте.

На производстве важно использовать минимальные концентрации сульфамата железа, чтобы снизить содержание солей в отходах, поступающих на захоронение.

На опытных и промышленных установках было показано, что для достижения коэффициента разделения плутония DF Pu = 103 и выше требуется такое минимальное количество иона железа (II), которое в несколько раз превышает стехиометрическое при восстановлении плутония.

Избыточная концентрация Fe2+ в основном зависит от концентрации плутония в растворе и в меньшей степени от концентрации нитрит-иона, общей кислотности и времени пребывания в аппарате [1].

Разложение Fe2+ само по себе не является главной причиной нестехиометрии реакции, так как:

- сульфамат двухвалентного железа сравнительно устойчив в растворах азотной кислоты;

- окисление Fe2+ как в опытных, так и в промышленных контакторах при нормальных технологических условиях мало в отсутствие плутония, тогда как в присутствии последнего наблюдается повышенное разложение Fe2+ (таблица 1).

 

Таблица 1 – Влияние концентрации плутония в органическом питающем растворе на окисление железа (II) в контакторе разделения урана и плутония [1]

 

Концентрация плутония, г/л [Fe2+]/[Fe3+] в водной фазе Избыток концентрации окисленного в контакторе железа (II), М
  6,75 0,0026
0,02 4,4 0,0031
0,04 3,0 0,0036
0,10 0,6 0,0085

 

Основная причина избыточного расхода сульфамата железа заключается в рециркуляции плутония согласно реакциям:

Pu4+ + Fe2+ → Pu3+ + Fe3+, Pu3+ Pu4+ (6)

Поэтому в некоторых случаях за время прохождения контактора один атом плутония может окислить два-три атома железа (II).

Таким образом, избыточное расходование Fe2+ в контакторе можно объяснить следующим: в контакторе, в секции отмывки урана из водной фазы (рисунок 1), в условиях высокой кислотности (1 – 2 М) часть плутония (III) экстрагируется, быстро окисляется до четырехвалентного состояния в отстойной зоне (в отсутствие восстановителя) и затем восстанавливается вновь на следующей ступени. Детальные расчеты показали, что экстракцией плутония (III) можно объяснить избыточное расходование сульфамата железа. С учетом этой поправки достигается хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных [1].

 







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 436. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия